Колір іонів нікелю. Дивитися що таке "Нікель" у інших словниках. Органічні сполуки нікелю

Нікель - елемент 10 групи таблиці Д.І. Менделєєва. Відомий порівняно недавно, який також нещодавно використовується в промисловості. Своє найменування нікель отримав від імені шкідливого гнома, який замість підкидав гірникам мінерал нікелін, що включає нікель та миш'як. Використовувати в ті давні часи нікель не вміли, тому метал-«обманку» стали називати «бешкетником» від німецького Nickel.

І сьогодні ми розглянемо фізико-хімічні властивості та застосування нікелю, дамо йому загальну характеристику, вивчимо нікелеві сплави та марки.

Це перехідний метал, тобто виявляє властивості і кислотні, і лужні. Має сріблясто-білий блиск, пластичний, ковкий, але твердий. Молекулярна маса невелика – 28, тому він відноситься до речовин легким.

Про особливості нікелю як металу розповість цей відеоролик:

Поняття та особливості

З погляду хімії нікель – метал дуже цікавий та незвичайний. З одного боку, він може вступати в реакцію і з кислотами, і з лугами, але з іншого, відрізняється хімічною інертністю і навіть з концентрованими лугами та кислотами відмовляється реагувати. Причому властивість це настільки яскраво виражене, що нікель застосовують при виготовленні різноманітної кислотостійкої апаратури та резервуарів для лугів.

Метал виплавляється, а потім використовується у вигляді прутків, листів тощо. І в такому стані виявляє звичайні металеві властивості малоактивної речовини. А ось перетворений на дуже тонкий порошок нікель стає пірофорним і здатний самозайматися на повітрі.

Секрет у тому, що звичайна речовина на повітрі, на зразок алюмінію, наприклад, покривається оксидною плівкою, і ця плівка виступає як міцний захисний шар.

Ця якість обумовлює одне з найстаріших застосувань металу – нікелювання, тобто нанесення на поверхню предметів найтоншого шару нікелю. Такий шар повністю захищає від корозії сталь, чавун, магній, алюміній тощо.

Вироби із чистого нікелю зустрічаються рідко і застосовуються лише на особливо відповідальних ділянках. Його використання у промисловості зумовлене іншим унікальною якістю: у сплаві нікель повідомляє матеріалу ту ж чудову стійкість до корозії, яку має сам. Більшість нержавіючих та конструкційних сталей включає нікель як легуючий компонент. Саме він і забезпечує стійкість сталі та її довговічність.

Сплави на основі нікелю дуже різноманітні та відрізняються чудовими властивостями: міцністю, жаростійкістю, здатністю витримувати високі силові навантаження за високої температури, зносостійкості, нечутливості до хімічно агресивних речовин тощо. З усього обсягу речовини, що видобувається, в чистому вигляді використовується близько 9%. Ще 7% витрачається на нікелювання, а решта обсягу витрачається отримання сплавів.

Нікель складає із залізом та кобальтом тріаду заліза. До складу групи входять і платинові – осмій, платина, родій. Однак, незважаючи на відносну близькість, властивості металів помітно відрізняються. За міцністю нікель мало поступається залізу, має навіть вищу щільність, але на відміну від останнього дуже стійкий до корозії, тоді як залізо на повітрі, а тим більше при контакті з водою швидко корродує.

Порівняно з платиновими металами нікель значно легший, значно дешевший і набагато активніший: платина, осмій та інші відносяться до благородних металів, які мають позитивний електродний потенціал і є вкрай інертними.

Плюси і мінуси

Майже всі властивості нікелю стосовно народного господарства є перевагами. До недоліків металу можна віднести лише його перебування у природі. Нікель вважається елементом поширеним, але зустрічається лише у зв'язаному вигляді. Самородний нікель потрапляє на землю лише у складі метеоритів. Відповідно, отримують метал за дорожчими технологіями.

Нікель має непогану міцність і твердість, при цьому зберігаючи здатність до кування і високу в'язкість: з нього можна отримувати найтонші листи і прутки.
Метал має чудову стійкість до корозії. Більше того, ця якість він передає сплавам, до складу яких входить у вигляді легуючого елемента.
Сплави на нікелевій основі дуже різноманітні та відрізняються винятковими якостями. Так, жароміцні залізо-нікелеві сплави застосовуються при виготовленні частин атомних реакторів та реактивних двигунів. На сьогодні описані та використовуються близько 3000 різних нікелевих сплавів.
Покриття з нікелю і зараз активно застосовується не тільки в приладі та верстатобудуванні, але і в побуті, в будівництві. Нікельований посуд, столові прилади, фурнітура та інше не тільки естетично привабливі, але й абсолютно гігієнічні, нешкідливі та вкрай довговічні. Інертність та гігієнічність металу зумовлює його використання у харчовій промисловості.
Нікель є феромагнетиком, тобто речовиною схильний до мимовільного намагнічування. Ця властивість дозволяє використовувати метал для постійних магнітів.
Метал відносно дешевий в отриманні і має хороші характеристики електропровідності. Нікель замінює дороге срібло або у виробництві акумуляторів.

Структура та хімічний складнікелю розглянуті нижче.

Структура та склад

Нікель, як і інші чисті метали, має однорідну, добре впорядковану структуру, що й забезпечує цим речовинам здатність проводити струм. Однак фазовий склад матеріалу може бути різним, що впливає на його властивості.

За нормальних умов справу мають із β-модифікацією нікелю. Вона характеризується гранецентрованими кубічними ґратами і зумовлює звичні властивості металу – ковкість, пластичність, здатність до механічної обробки, феромагнетизм тощо.
Існує і матеріал іншого виду. Нікель, підданий катодного розпорошення в атмосфері водню, в реакцію не вступає, а й змінює структуру, переходячи в α-модифікацію. Остання має щільну гексагональну решітку. При нагріванні до 200°С α-фаза перетворюється на β-фазу. У промисловості мають справу з β-модифікацією нікелю.

Дане відео розповість про те, як самому переробити нікель-кадмієвий акумулятор на літій-іонний.

Властивості та характеристики

Характеристики β-фази, як основний, мають більший інтерес, оскільки саме існування α-фази обмежене. Властивості металу такі:

щільність за нормальної температури – 8,9 г/куб. см;
температура плавлення – 1453;
температура кипіння – 3000 З;
дуже низький коефіцієнт теплового розширення – 13,5∙10 −6 K −1
модуль пружності - 196-210 гПа;
межа пружності становить 80 Мн/кв. м;
межа плинності – 120 Мн/кв. м:
межа розтягування 40-50 кгс/кв. мм;
питома теплоємність речовини – 0,440 кДж/(кг·К);
теплопровідність – 90,1 вт/(м·К);
питомий електричний опір - 0,0684 мкОм?

Нікель є феромагнетиком, його точка Кюрі – 358°С.

Про виготовлення та виробника нікелевих сплавів поговоримо нижче.

Виробництво

Нікель вважається досить поширеним – 13 місце серед металів. Проте розподіл його дещо специфічний. Метал недаремно називають елементом земних глибин, оскільки в ультраосновних породах його у 200 разів більше, ніж у кислих. За однією з найпоширеніших теорій земне ядро складається з нікелістого заліза.

Самородний нікель Землі не зустрічається.У зв'язаному вигляді він є в мідно-нікелевих рудах - миш'як містять і сульфідних. Це нікелін – червоний нікелевий колчедан, той самий, який гірники приймали за хлоантит – білий нікелевий колчедан, гарнієрит, мідний колчедан тощо.

Вихідною сировиною найчастіше служить сульфідна руда, що включає і , і нікель, тому включені додаткові етапи по розділенню металів.

Сульфідні руди зазвичай містять багато вологи та глинистих речовин. Щоб позбавитися їх, руду подрібнюють, сушать і брикетують. При надто високому вмісті сірки у руді її обпалюють.
Плавка на штейн – здійснюються у шахтних чи відбивних печах. Отримують сплав сульфіду нікелю та заліза, включаючи не велика кількістьміді.
Поділ нікелю та міді.
Випалювання нікелевого концентрату, відновлювальна плавка та рафінування електролізом.

Спосіб отримання нікелю з окисненої руди виглядає трохи інакше.

Руду піддають сульфидизирующей плавці з частковим відновленням.
Отримують файнштейн – розплавлений штейн продувають повітрям конверторах.
Файнштейн обпалюють та очищають від міді;
Потім відновлюють нікель або плавлять обпалену крицю на феронікель.

А скільки коштує 1 кг нікелю? Ціни на такий метал багато в чому визначаються успіхом експлуатації родовищ. Так, у 2013 році Китай збільшив виробництво чавуну, що нікель містить, що призвело до помітного падіння цін на метал. У 2016 році восени вартість тонни металу становила 10 045 $.

Галузь застосування

Нікель сам собою використовується досить рідко. Набагато ширша область.

У побуті найчастіше стикаються із нікельованими виробами – крани, змішувачі, меблева фурнітура. Металеві частини меблів досить часто покриті шаром сріблястого металу, що не тьмяніє. Те саме стосується столових приладів та посуду.
Ще один відомий спосіб використання – біле золото. До його складу входить золото певної проби та сплав нікелю.
У електротехніці широке поширення знайшли нікелеві катоди. Численні акумулятори – нікель-кадмієві. Нікель-, залізо-нікелеві тощо складають конкуренцію акумулятором і при цьому набагато безпечніше.

Однак основним споживачем нікелю є кольорова та чорна металургія: 67% всього видобутого металу використовують для отримання нержавіючих сталей. А 17% – на виготовлення інших не залізних сплавів.

Конструкційна та нержавіюча сталь застосовується буквально скрізь: будівництво та машинобудування, електротехніка та виготовлення трубопроводів, приладобудування та спорудження несучих каркасів. Саме нікель надає сталям їхньої стійкості до корозії.
Нікель-мідні сплави найчастіше застосовуються при виготовленні кислототривкої апаратури та різноманітних деталей, які повинні працювати в умовах агресивного хімічного середовища.
Сплави нікелю та хрому відомі своєю жароміцністю та стійкістю до лугів та кислот. Їх використовують у печах, атомних реакторах, двигунах тощо.
Сплави нікелю, хрому та заліза, крім того, зберігають стійкість до високого навантаження за дуже високих температур – до 900 С. Це незамінний матеріал для газових турбін.

Нікель - метал с. Міцний, ковкий, стійкий до кислот та лугів і здатний передати ці властивості практично будь-якому сплаву. Не дивно, що нікель так широко застосовується.

Простий та надійний спосіб відновлення нікель-кадмієвих акумуляторів розглянутий у відео нижче:

Взаємодія нікелю в організмі

Головне джерело надходження нікелю в організм людини – це їжа і вода. З їжі засвоюється до 10% нікелю, з води він всмоктується швидше та повніше – абсорбція речовини збільшується до 25%. Соляна кислота вже в шлунку починає впливати на нікель, сприяючи його всмоктування в кров, залишки речовини засвоюються тонкому кишечнику. Далі нікель вступає у сполуки із сироватковими білками плазми крові (альфа1-глікопотеїном, нікелоплазміном та ін.) і розноситься кров'ю до органів. Практично весь залишковий нікель виводиться через кишечник з фекаліями, лише 5% залишків нікелю видаляються із сечею та жовчю.

Незважаючи на малу хімічну активність нікелю, він має досить активні реакції взаємодії в організмі, які корисно враховувати для контролю засвоєння цієї речовини. У присутності вітаміну В12 нікель стимулює скоротливість і зростання м'язових волокон (а якщо цього вітаміну в організмі мало, нікель, навпаки, знижує м'язовий тонус. Наявність вітаміну С погіршує засвоєння нікелю. За рахунок впливу на виведення надлишкових стероїдних гормонів нікель імовірно , позбавляючи від набряків, а також зберігає кальцій у кістковій тканині, не дозволяючи розвинутися остеопорозу.. Якщо організм відчуває дефіцит заліза, місце цього елемента заміщають молекули нікелю. , що відповідають за виношування та лактацію.

Погіршують засвоєння нікелю цинк, селен, сірка в продуктах та біоактивних добавках. Разом з міддю та кобальтом нікель бере участь у синтезі еритроцитів та інших елементів крові.

Основні функції в організмі

У людському організмі нікель концентрується в основному в гіпофізі, підшлунковій залозі та надниркових залозах – найважливіших залозах ендокринної системи, які виробляють ендорфін, гормон росту, а також інші гормони, що виконують такі функції:

відповідають за виношування та вигодовування дитини;
стимулюють вироблення меланіну – пігменту шкіри, що захищає її від УФ-опромінення;
активізують роботу щитовидної залози;
покращують скорочувальні здібності м'язів;
допомагають у виробленні інсуліну.

Роль нікелю в гормонотворчій діяльності ендокринної системи поки що вивчається, проте є дані про те, що нікель заспокоює нервову систему, знижуючи активність адреналіну. Завдяки нікелю посилюється вироблення нирками гормону еритропоетину, що відповідає за вироблення червоних кров'яних тілець еритроцитів, за постачання киснем всіх тканин. Підтверджено роль нікелю в регулюванні накопичення та виведення сечі, вироблених наднирковими залозами надлишкових стероїдних гормонів. Завдяки цьому знижується артеріальний тиск, регулюється рівень глюкози у крові, прискорюється регенерація тканин у організмі.

Ще один орган депонування нікелю – печінка, і тут елемент бере участь у синтезі найважливіших для організму амінокислот, що входять до структури клітинних ДНК та РНК, зміцнюють імунітет, покращують роботу серця та судин, борються із запаленнями та прискорюють відновлення тканин після них, контролюють масу тіла, що запобігають неконтрольованому поділу клітин.

Нікель бере участь у реакціях окислення та відновлення різних органічних сполук, важливих для роботи організму, необхідний для вироблення деяких ферментів, без яких не засвоюються вітаміни, жири та вуглеводи.

Користь нікелю для організму

Користь нікелю для організму погано вивчена, але оскільки він активно впливає на ряд найважливіших процесів в органах та системах, можна вказати на такі корисні властивості:

зменшує прояв артеріальної гіпертензії;
регулює обмін жирів та вуглеводів, впливає на зменшення маси тіла;
знімає нервове збудження;
підвищує гемоглобін крові;
покращує засвоєння інсуліну;
підвищує імунітет;
зміцнює серцево-судинну систему.

Препарати з вмістом нікелю активно застосовуються в трихології – цей елемент посилює кровотік в області волосяних фолікулів та покращує постачання їх киснем, що допомагає зменшити випадання волосся.

Роль у виникненні та перебігу різних захворювань

Доведено вплив нікелю на активацію інсуліну. Якщо при цукровому діабеті вводити цю речовину відразу після інсуліну, значно посилюється гіпоглікемічна активність препарату, і його можна приймати рідше. У людей похилого віку нікель починає накопичуватися в легенях, і, враховуючи ймовірний зв'язок цієї речовини з гормональною активністю організму, вчені припускають вплив нікелю на вікову активність легеневих гормонів, здатних посилити прояви бронхіальної астми.

Надмірне накопичення нікелю в організмі провокує депігментацію шкіри – вітіліго. Вплив нікелю на вироблення гістаміну в організмі зробило цей метал одним з найбільш відомих алергенів: близько 15% людей у світі страждають алергією на нікелеві сполуки, з яких роблять прикраси, годинники, застібки та заклепки для одягу - це проявляється роздратуванням і висипом на шкірі.

В яких продуктах міститься нікель

Четверта частина нікелю, що у наш організм щодня, посідає водопровідну воду. Особливо багато цього хімічного елемента містить вода вранці, коли вона довго простояла у трубопроводі. Чемпіонами за вмістом нікелю вважається порошок какао (980 мкг/100 г ваги продукту), гіркий шоколад (260 мкг) та молочний шоколад (120 мкг). Причинами такого високого вмісту нікелю у цих продуктах вважають використання апаратури та ємностей з нікелевим покриттям для зберігання та переробки шоколадної сировини.

Нікель у деяких продуктах (мкг на 100 г)

Крупи		Бобові горіхи		М'ясо риба		Овочі фрукти
Кукурудзяна крупа	80	Кешью	510	Яловича печінка	63	Шпинат	390
Вівсяні пластівці	50	Соя	304	Ставрида копчена	28	Абрикоси	32
Рис	50	Зелений горошок	250	Шпроти в олії	14	Груша	18
Пшениця	40	Квасоля	170	Свинина	12	Виноград	16
Жито	30	Сочевиця	160	Тріска	9	Капуста білокачанна	15
Перлівка	20	Фісташки	40	Яловичина	8	Помідори	13

Порада лікаря. Тим, хто дотримується дієти на рослинних білках, потрібно раціонально розподіляти у своєму меню багаті білком бобові та круп'яні продукти, щоб не отримати передозування нікелю

Що страждає алергією на нікель потрібно постаратися мати в раціоні якнайменше продуктів з високим вмістом нікелю.

Як зберегти нікель у їжі

Продукти з високим вмістом нікелю (крупи, бобові) не слід зберігати у відкритому вигляді під прямим сонячним промінням, тому що метал може сформувати різні оксиди, здатні накопичуватися в організмі. З іншого боку, не можна зберігати продукти в посуді з нікельованим покриттям більше двох днів – зростає ризик переходу нікелю в їжу та надмірного накопичення мінералу в органах та тканинах.

Засвоюваність мінералу

Алергікам треба пам'ятати і про те, що в напоях з кофеїном і в пиві міститься нікель, який погано засвоюється і може спровокувати загострення подразнень шкіри.

Всмоктування нікелю значно погіршується, якщо разом з продуктами, що його містять, пити чай, каву, молоко, апельсиновий сік, доповнювати їжу фруктово-ягідними десертами з цитрусових, ківі, чорної смородини та інших продуктів, в яких багато аскорбінової кислоти.

Поєднання з іншими поживними речовинами

Нікель легко вступає у зв'язок з білками та органічними кислотами (лимонною, яблучною, оцтовою та ін.), допомагаючи їх засвоєнню. Важливо поєднання нікелю з продуктами, багатими жирами та вуглеводами. Без нікелю не відбувається розщеплення жирів, що надійшли з поживними речовинами на зручні для всмоктування жирні кислоти і гліцерин, не вивільняється потрібна організму енергія з вуглеводів.

Добові норми нікелю

Біологічна роль нікелю в людини поки що не визначена точно, тому немає науково обґрунтованих норм споживання цього металу, а потреби в ньому обґрунтовуються здебільшого на підставі спостережень. Добова норманікелю для людини визначено в діапазоні від 100 до 300 мкг. З продуктами і водою ми отримуємо щодня близько 600 мкг нікелю, але засвоюємо не більше чверті з кількості, що надійшла, тому при збалансованому раціоні недолік або надлишок цієї речовини - рідкісне явище.

Причини та наслідки дефіциту нікелю

Якщо організм отримує щодня менше 50 мкг нікелю, може розвинутись дефіцитний стан. Причиною нестачі нікелю, крім неповноцінного харчування (наприклад, дієти на основі тільки фруктів або соків, гречки або кави) можуть стати деякі захворювання шлунка та кишечника, що порушують всмоктування нікелю, сильна анемія, серцеві хвороби.

Порада лікаря. При синдромі хронічної втоми, при фізичних та розумових перенапруженнях, після перенесених інфекційних хвороб організм потребує підвищеного надходження нікелю з продуктами харчування.

Доповнити раціон нікелем потрібно, порадившись із лікарем, при артеріальній гіпертензії, цукровому діабеті, деяких дерматологічних захворюваннях. Особливо обачно слід ставитися до нікелю вагітним і жінкам, що годують. З одного боку - нікель сприяє виношування малюка і впливає на лактацію, з іншого - це токсичний елемент, тому будь-які біодобавки, вітамінні комплекси і навіть зміни меню на користь продуктів, багатих на нікель, повинні обов'язково обговорюватися з лікарем.

Ознаками нестачі нікелю стає м'язова слабкістьта загальна млявість, відсутність бажання рухатися. Знижується опірність організму до вірусів і бактерій, інфекційні захворювання розвиваються часто, протікають довго і важко. Якщо довго не вживати заходів, сильно знизиться рівень гемоглобіну, підвищиться цукор у крові, порушиться серцева діяльність, розвинуться патології печінки, виявляться дерматози.

Надлишок нікелю в організмі

Надмірне накопичення нікелю в організмі трапляється набагато частіше за дефіцитні стани, причому відбувається через вплив сукупності причин:

постійного користування нікельованим посудом та зберігання в ній їжі;
вживання великої кількості продуктів, багатих на нікель;
підвищений вміст нікелю в овочах та фруктах через їх вирощування на забруднених цим елементом ґрунтах та водах;
високий вміст нікелю у водопровідній воді;
зловживання консервами (у них багато нікелю від баночного металу);
носіння прикрас, годинників з нікелевих сплавів;
неякісні зубні протези або брекет-системи з нікелем, що виділяється з них;
вдихання тютюнового диму, вихлопних газів;
зловживання електронними цигарками.

Передозування нікелю можна отримати, вдихаючи пари або пил із сполуками цього елемента в умовах промислового виробництва, під час роботи з медичними препаратами, оскільки нікель здатний накопичуватися в організмі. Найбільш небезпечні сульфат та хлорид нікелю – ці сполуки розчиняються у воді та швидко всмоктуються.

Оксалати, силікати та фосфати нікелю у воді не розчиняються і тому менш токсичні.

Гостре отруєння через надлишок нікелю можна отримати при попаданні в організм разової дози речовини понад 50 мг. У цьому випадку з'являються болі в правому підребер'ї, задишка, нудота та головні болі.

Важливо! Високий рівень нікелю в крові при лабораторному аналізі може бути першою ознакою інфаркту міокарда, що розвивається.

Хронічна інтоксикація нікелем проявляється:

шкірними запаленнями – кератитом, контактним дерматитом;
виразками на рогівці очей;
носовими кровотечами, що часто виникають;
ринітами, хворобами дихальних шляхів;
нервовими розладами, дратівливістю та збудливістю;
збоями серцевого ритму;
проблемами із травленням.

У запущених формах надлишок нікелю загрожує набряками мозку та легенів, жировою дистрофією печінки, нирковою недостатністю, розвитком раку легень, шлунка.

Першою допомогою при гострому отруєнні нікелем може стати введення унітіолу (дітіолпропансульфонату натрію), який міцно зв'язує та виводить нікель. За показаннями застосовують симптоматичну терапію та виключають із раціону продукти з нікелем.

Препарати, що містять мінерал

При неможливості заповнити нестачу нікелю з раціону, лікар може порекомендувати біодобавки або вітамінні комплекси з вмістом нікелю (наприклад, Вітальгін, Вітрум). Зазвичай таблетки або капсули препарату приймають щодня під час їжі, але тривалість прийому та дозування обов'язково вибираються лікарем, оскільки нікель – токсичний метал із неприємними побічними ефектами.

1. Характеристики.

Розділ 2. Знаходження у природі.

Розділ 3. Отримання.

Розділ 4. Застосування.

- Підрозділ 1. Сплави.

- Підрозділ 2. Нікелювання.

Розділ 5. Монетна справа.

Ni— це елемент побічної підгрупи восьмої групи, четвертого періоду періодичної системи. хімічних елементівД. І. Менделєєва, з атомним номером 28.

Характеристики нікелю

Ni- це сріблясто білий, не тьмяніє на повітрі. Має гранецентровані кубічні грати з періодом a = 0,35238 НМ, просторова група Fm3m. У чистому вигляді піддається обробці тиском. Є феромагнетиком з точкою Кюрі 358 C.

Питома електрична опір 0,0684 мк Ом∙м.

Коефіцієнт лінійного теплового розширення =13,5∙10-6 K-1 при 0 C

Коефіцієнт об'ємного теплового розширення β=38-39∙10-6 K-1

Модуль пружності 196-210 гПа.

Атоми нікелю мають зовнішню конфігурацію електронної 3d84s2. Найбільш стійким для нікелю є стан окиснення нікель(II).

Ni утворює сполуки зі ступенем окиснення +2 та +3. При цьому Ni зі ступенем окиснення +3 у вигляді комплексних солей. Для з'єднань нікелю +2 відома велика кількість звичайних та комплексних з'єднань. Оксид нікелю Ni2O3 є сильним окисником.

Ni характеризується високою корозійною стійкістю - стійкий на повітрі, у воді, у лугах, у ряді кислот. Хімічна стійкість обумовлена його схильністю до пасивування - утворення на його поверхні щільної оксидної плівки, що має захисну дію. Ni активно розчиняється у азотній кислоті.

З оксидом вуглецю CO Ni легко утворює леткий і отруйний карбоніт нікель (CO)4.

Тонкодисперсний порошок нікелю пірофорний (самоспалюється на повітрі).

Ni горить лише у вигляді порошку. Утворює два оксиди нікельO та Ni2O3 і відповідно два гідроксиди нікель(OH)2 та нікель(OH)3. Найважливіші розчинні солі нікелю - ацетат, хлорид, нітрат та сульфат.

Розчини зазвичай пофарбовані в зелений колір, а безводні солі — жовті або коричнево-жовті. До нерозчинних солей відносяться оксалат і фосфат (зелені), три сульфіди:

нікельS (чорний)

Ni3S2 (жовтувато-бронзовий)

Ni3S4 (сріблясто-білий).

Ni також утворює численні координаційні та комплексні сполуки.

Водні розчини солей нікелю(II) містять іон гексааквінікелю(II) нікель(H2O)62+. При додаванні до розчину, що містить ці іони, аміачного розчину відбувається осадження нікелю гідроксиду (II), зеленого желатинообразного речовини. Цей осад розчиняється при додаванні надмірної кількості аміаку внаслідок утворення іонів гексамінінікелю (II) нікель(NH3)62+.

Ni утворює комплекси з тетраедричною та з плоскою квадратною структурою. Наприклад, комплекс тетрахлоронікелат (II) NiCl42 має тетраедричну структуру, а комплекс тетраціанонікелат (II) нікель (CN) 42 має плоску квадратну структуру.

У якісному та кількісному аналізі для виявлення іонів нікелю (II) використовується лужний розчин бутандіондіоксиму, відомого також під назвою диметилгліоксиму. При його взаємодії з іонами нікелю (II) утворюється червона координаційна сполука біс (бутандіондіоксимато) Ni (II). Ця хелатна сполука та бутандіондіоксимато-ліганд є бідентатною.

Природний Ni складається з 5 стабільних ізотопів, 58нікель, 60нікель, 61нікель, 62нікель є найбільш поширеним (68,077% природного достатку).

Знаходження у природі

Ni досить поширений у природі - його вміст у земній корі становить близько 0,01% (мас.). У земній корі зустрічається лише у зв'язаному вигляді, у залізних метеоритах міститься самородний Ni (до 8%). Зміст їх у ультраосновних породах приблизно 200 разів вище, ніж у кислих (1,2 кг/т і 8г/т). В ультраосновних породах переважна кількість нікелю пов'язана з олівінами, що містять 0,13-0,41% нікель. Він ізоморфно заміняє і магній.

Невелика частина нікелю є у вигляді сульфідів. Ni виявляє сидерофільні та халькофільні властивості. При підвищеному вмісті в магмі сірки виникають сульфіди нікелю разом з міддю, кобальтом, залізомта платиноїдами. У гідротермальному процесі спільно з кобальтом, миш'яком та сірийі іноді з вісмутом, ураном та сріблом, Ni утворює підвищені концентрації у вигляді арсенідів та сульфідів нікелю. Ni зазвичай міститься в сульфідних і миш'як-містять мідно-нікелевих рудах.

Нікелін (червоний нікелевий колчедан, купфернікель) нікель As.

Хлоантит (білий нікелевий колчедан) (нікель, Co, Fe) As2

Гарнієрит (Mg, нікель)6(Si4O11)(OH)6 c H2O та інші силікати.

Магнітний колчедан (Fe, нікель, Cu)S

Миш'яково-нікелевий блиск (герсдорфіт) нікель As S,

Пентландіт (Fe, нікель) 9S8

Про нікель в організмі відомо вже чимало. Встановлено, наприклад, що вміст його в крові людини змінюється з віком, що у тварин кількість нікелю в організмі підвищена, нарешті, існують деякі рослини та мікроорганізми — «концентратори» нікелю, що містять у тисячі і навіть у сотні тисяч разів більше нікелю, ніж довкілля.

Отримання

Загальні запаси нікелю в рудах початку 1998 р. оцінюються у кількості 135 млн. т., зокрема достовірні — 49 млн. т. Основні руди нікелю — нікелін (купфернікель) нікель As, миллерит нікель S, пентландит (Fe нікель)9S8 - містять також миш'як, залізоі сірку; у магматичному пірротині також зустрічаються включення пентландіту. Інші руди, з яких також видобувають нікель, містять домішки Co, Cu, Fe та Mg. Іноді Ni є основним товаром процесурафінування, але найчастіше його отримують як побічний товару технологіях інших металів. З достовірних запасів, за різними даними, від 40 до 66% нікелю знаходиться в окислених нікелевих рудах (ОНР),

33% у сульфідних. Станом на 1997 р. частка нікелю, виробленого переробкою ЗНР, становила близько 40% загальносвітового обсягу виробництва. У промислових умовах ОНР ділять на два типи: магнезіальні та залізисті.

Тугоплавкі магнезіальні руди, як правило, піддають електроплавці на феронікель (5-50% нікель+Co, залежно від складу сировини та технологічних особливостей).

Найбільш залізисті - латеритові руди переробляють гідрометалургійними методами із застосуванням аміачно-карбонатного вилуговування або сірчанокислотного автоклавного вилуговування. Залежно від складу сировини та застосовуваних технологічних схем кінцевими продуктами цих технологій є: закис нікелю (76-90 % нікель), синтер (89 % нікель), сульфідні концентрати різного складу, а також металеві Ni електролітні, нікелеві порошки та кобальт.

Менш залізисті – нонтронітові руди плавлять на штейн. На підприємствах, що працюють за повним циклом, подальша схема переробки включає конвертування, випалювання файнштейна, електроплавку закису нікелю з отриманням металевого нікелю. Попутно видобутий кобальт випускають у вигляді металу та/або солей. Ще одне джерело нікелю: у золі вугілля Південного Уельсу в Британії - до 78 кг нікелю на тонну. Підвищений вміст нікелю в деяких кам'яних вугіллі, пефтях, сланцях говорить про можливість концентрації нікелю викопною органічною речовиною. Причини цього явища поки що не з'ясовані.

«Ni довгий час не могли отримати у пластичному вигляді внаслідок того, що він завжди має невелику домішку сірки у формі сульфіду нікелю, розташованого тонкими, крихкими прошарками на кордонах. металу. Додавання до розплавленого нікелю невеликої кількості магнію переводить сірку у форму з'єднання з магнієм, що виділяється у вигляді зерен, не порушуючи пластичності. металу».

Основну масу нікелю отримують з гарнієриту та магнітного колчедану.

Силікатну руду відновлюють вугільним пилом у трубчастих печах, що обертаються, до залізонікелевих котунів (5—8 % нікель), які потім очищають від сірки, прожарюють і обробляють розчином аміаку. Після підкислення розчину з нього електролітично одержують метал.

Карбонільний метод (метод Монда). Спочатку із сульфідної руди отримують мідно-нікелевий штейн, над яким пропускають кобальт під високим тиском. Утворюється легколетючий тетракарбонілнікель нікель(CO)4, термічним розкладанням виділяють особливо чистий метал.

Алюмінотермічний спосіб відновлення нікелю із оксидної руди: 3NiO + 2Al = 3Ni +Al2O.

Застосування

Сплави

Ni є основою більшості супер сплавів - жароміцних матеріалів, що застосовуються в аерокосмічній промисловості для деталей силових установок.

монель-метал (65 - 67% нікель + 30 - 32% Cu+ 1% Mn), жаростійкий до 500°C, дуже корозійностійкий;

біле (585 містить 58,5% золотаі сплав (лігатуру) із срібла та нікелю (або паладію));

Ніхром, сплав опору (60% нікель + 40% Cr);

Пермаллою (76 % нікель + 17 % Fe + 5 % Cu + 2 % Cr), має високу магнітну сприйнятливість при дуже малих втратах на гістерезис;

Інвар (65% Fe + 35% нікель), що майже не подовжується при нагріванні;

Крім того, до сплавів нікелю відносяться нікелеві та хромонікелеві сталі, нейзильбер та різні сплави опору типу константану, нікеліну та манганіну.

Нікелеві труби застосовують для виготовлення конденсаторів у виробництві водню, для перекачування лугів у хімічному виробництві. Нікелеві хімічно стійкі інструменти широко використовують у медицині та науково-дослідній роботі. Ni застосовується для приладів радіолокації, телебачення, дистанційного керування процесамив атомної техніки.

З чистого нікелю виготовляють хімічний посуд, різні апарати, прилади, котли з високою корозійною стійкістю та сталістю. фізичних властивостей, а з нікелевих матеріалів - резервуари та цистерни для зберігання в них харчових продуктів, хімічних реагентів, ефірних олій, для транспортування лугів, для плавлення їдких лугів

На основі порошків чистого нікелю виготовляють пористі фільтри для фільтрування газів, палива та інших продуктів у хімічній промисловості. Порошкоподібний Ni споживають також у виробництві нікелевих сплавів і як зв'язки при виготовленні твердих та надтвердих матеріалів.

Біологічна роль нікелю належить до мікроелементів, необхідні нормального розвитку живих організмів. Однак про його роль у живих організмах відомо небагато. Відомо, що Ni бере участь у ферментативних реакціях у тварин та рослин. В організмі тварин він накопичується в тканинах, що ороговіли, особливо в пір'ї. Підвищений вміст нікелю у ґрунтах призводять до ендемічних захворювань – у рослин з'являються потворні форми, у тварин – захворювання очей, пов'язані з накопиченням нікелю в рогівці. Токсична доза (для щурів) – 50 мг. Особливо шкідливі леткі сполуки нікелю, зокрема його тетракарбоніл нікель(CO)4. ГДК сполук нікелю у повітрі становить від 0,0002 до 0,001 мг/м3 (для різних сполук).

Основна причина алергії (контактного дерматиту) на метали, що контактують зі шкірою (прикраси, годинники, джинсові заклепки).

У Євросоюзі обмежено вміст нікелю в продукції, що контактує зі шкірою людини.

Карбоніт нікелю нікель (CO) – дуже отруйний. Гранично допустима концентрація його пари в повітрі виробничих приміщень 0,0005 мг/мі.

У XX столітті було встановлено, що підшлункова залоза дуже багата на нікель. При введенні за інсуліном нікелю продовжується дія інсуліну і цим підвищується гипогликемическая активність. Ni впливає на ферментативні процеси, окислення аскорбінової кислоти, прискорює перехід сульфгідрильних груп у дисульфідні. Ni може пригнічувати дію адреналіну та знижувати артеріальний тиск. Надмірне надходження нікелю в організм викликає вітіліго. Депонується Ni у підшлунковій та околощитовидній залозах.

Нікелювання

Нікелювання - це створення нікелевого покриття на поверхні іншого металу з метою убезпечення його від корозії. Проводиться гальванічним способом з використанням електролітів, що містять сульфат нікелю(II), хлорид натрію, гідроксид бору, поверхнево-активні та глянсуючі речовини та розчинних нікелевих анодів. Товщина одержуваного нікелевого шару становить 12 - 36 мкм. Стійкість блиску поверхні може бути забезпечена наступним хромуванням (товщина шару хрому 0,3 мкм).

Нікелювання без струму проводиться в розчині суміші хлориду нікелю(II) та гіпофосфітною сумішшю натрію в присутності цитрату натрію:

NiCl2 + NaH2PO2 + H2O = нікель + NaH2PO3 + 2HCl

процес проводять при рН 4 - 6 і 95°C

Найбільш поширене електролітичне та хімічне нікелювання. Найчастіше нікелювання (так зване матове) проводиться електролітичним способом. Найбільш вивчені та стійкі в роботісірчанокислі електроліти. При додаванні електроліт блиск утворювачів здійснюється так зване блискуче нікелювання. Електролітичні покриття мають деяку пористість, яка залежить від ретельності підготовки поверхні основи і від товщини покриття. Для захисту від корозії необхідна повна відсутність пір, тому наносять багатошарове покриття, яке при рівній товщині надійніше одношарового (наприклад, сталеві предмета торгівлічасто покривають за схемою Cu – нікель – Cr).

Недоліки електролітичного нікелювання - нерівномірність осадження нікелю на рельєфній поверхні та неможливість покриття вузьких та глибоких отворів, порожнин тощо. Хімічне нікелювання дещо дорожче електролітичного, але забезпечує можливість нанесення рівномірного за товщиною та якістю покриття на будь-яких ділянках рельєфної поверхні за умови доступу до них розчину. В основі процесу лежить реакція відновлення іонів нікелю з його солей за допомогою гіпофосфітної суміші натрію (або інших відновників) у водних розчинах.

Нікелювання використовується, наприклад, покриття деталей хімічної апаратури, автомобілів, велосипедів, медичного інструменту, приладів.

Також Ni використовується для обмотки струн музичних інструментів.

Монетна справа

Ni широко застосовується під час виробництва монет у багатьох країнах. У США монета номіналом 5 центів носить розмовну назву «Ni»

Ni був компонентом монет, починаючи із середини 19 століття. У Сполучених Штатах термін "Ni" або "нік" спочатку був застосований у мідно-нікелевих монетах (літаючий орел), який прийшов на зміну купруму з 12% нікелю 1857-58.

Ще пізніше 1865 року термін призначеного на три відсотки нікелю збільшився на 25%. У 1866 році п'ять відсотківнікелю (25% нікелю, 75% купруму). Поряд зі сплавом пропорції цей термін був використаний в даний час у Сполучених Штатах. Монети майже чистого нікелю вперше були використані в 1881 році в Швейцарії, і зокрема більше 99,9% Ni з п'яти центових монет були викарбувані в Канаді (найбільший виробник нікелю у світі в той час).

пені, зроблені з нікелю" height="431" src="/pictures/investments/img778307_14_Britanskie_monetyi_v_5_i_10_penni_sdelannyie_iz_nikelya.jpg" title="(!LANG:14. Британські монети в 5" width="682" />!}

Італія 1909" height="336" src="/pictures/investments/img778308_15_Monetyi_iz_nikelya_Italiya_1909_god.jpg" title="(!LANG:15. Монети з нікелю, Італія 1909 рік" width="674" />!}

Джерела

Вікіпедія - Вільна енциклопедія, WikiPedia

hyperon-perm.ru - Виробництво Гіперон

cniga.com.ua - Книжковий портал

chem100.ru - Довідник Хіміка

bse.sci-lib.com - Значення слів у Великій Радянській Енциклопедії

chemistry.narod.ru - Світ Хімії

dic.academic.ru - Словники та енциклопедії

Енциклопедія інвестора. 2013 .

Синоніми:

Нікарагуа

Дивитись що таке "Нікель" в інших словниках:

НІКЕЛЬ- (Симв. Ni), метал з атомною вагою 58,69, порядковий номер 28, належить разом з кобальтом і залізом до VIII групи і 4 ряду періодичної системи Менделєєва. Уд. в. 8,8, t° плавлення 1452°. У звичайних сполуках Н.… … Велика медична енциклопедія

НІКЕЛЬ- (Символ Ni), сріблясто білий метал, ПЕРЕХІДНИЙ ЕЛЕМЕНТ, відкритий в 1751 р. Його основні руди: сульфідні нікеле залізні руди (пентландіт) та арсенід нікелю (нікелін). У нікелю складний процес очищення, що включає диференційоване розкладання. Науково-технічний енциклопедичний словник

НІКЕЛЬ- (Нім. Nickel). Метал сріблястий білого кольору, У чистому вигляді не зустрічається. В Останнім часомВикористовується на вироблення їдальні та кухонного посуду. Словник іншомовних слів, що увійшли до складу російської мови. Чудінов А.Н., 1910. НІКЕЛЬ нім. Nickel … Словник іноземних слів російської мови

Нікель- є відносно твердий сірувато білий метал з температурою плавлення 1453 град. Він є феромагнетиком, відрізняється ковкістю, пластичністю, міцністю, а також стійкістю до корозії та окислення. Нікель в основному... Офіційна термінологія

нікель- я,м. Nickel m. нім. Nickel. 1. Сріблясто білий тугоплавкий метал. БАС 1. Нікель шкідливий супутник срібних руд отримав свою назву від імені злого гнома, який нібито жив у саксонських копальнях. Ферсман Занім. геохімія. 2. Верхній шар із… … Історичний словник Галицизм російської мови

НІКЕЛЬ- (Лат. Niccolum) Ni, хімічний елемент VIII групи періодичної системи, атомний номер 28, атомна маса 58,69. Назва від німецького Nickel - ім'я злого духу, який нібито заважав гірникам. Сріблясто-білий метал; щільність 8,90 г/см³, tпл 1455… Великий Енциклопедичний словник

НІКЕЛЬ- НІКЕЛЬ, нікелю, чоловік. (Нім. Nickel). Сріблясто білий тугоплавкий метал, упот. для виготовлення інструментів, посуду та ін. (На ім'я гірського божества у скандинавській міфології.) Тлумачний словникУшакова. Д.М. Ушаків. 1935 1940 … Тлумачний словник Ушакова

Положення в періодичній системі:

Нікель – елемент десятої групи, четвертого періоду періодичної системи хімічних елементів Д.І. Менделєєва з атомним номером 28. Позначається символом Ni (лат. Niccolum).

Будова атома:

Конфігурація зовнішніх електронних оболонок атома 3s23p63d84s2; енергії іонізації Ni0 3048-4.jpgNi+ 3048-5.jpgNi2+3048-6.jpgNi3+ 7,634, 18,153 і 35,17 еВ; електронегативність за Полінгом 1,80; атомний радіус 0,124нм, іонний радіус (у дужках вказані координації числа) Ni2+ 0,069 нм (4), 0,077 нм (5), 0,083 нм (6)

Ступені окислення: Утворює сполуки найчастіше у ступені окислення +2 (валентність II), рідше - у ступені окислення +3 (валентність III) і дуже рідко в ступенях окислення +1 та +4 (відповідно до валентності I та IV).

Нікель проста речовина

Поширення у природі:

Нікель досить поширений у природі - його утримання у земній корі становить бл. 0,01% (мас.). У земній корі зустрічається лише у зв'язаному вигляді, у залізних метеоритах міститься самородний нікель (до 8%). Зміст їх у ультраосновних породах приблизно 200 разів вище, ніж у кислих (1,2 кг/т і 8г/т). У ультраосновних породах переважна кількість нікелю пов'язані з оливинами, що містять 0,13 - 0,41% Ni. Він ізоморфно замінює залізо та магній. Невелика частина нікелю є у вигляді сульфідів. Нікель виявляє сидерофільні та халькофільні властивості. При підвищеному вмісті в магмі сірки виникають сульфіди нікелю разом із міддю, кобальтом, залізом та платиноїдами. У гідротермальному процесі разом із кобальтом, миш'яком і сірою і іноді з вісмутом, ураном і сріблом, нікель утворює підвищені концентрації як арсенідів і сульфідів нікелю. Нікель зазвичай міститься в сульфідних і миш'як-містять мідно-нікелевих рудах.

- нікелін (червоний нікелевий колчедан, купфернікель) NiAs,
- хлоантит (білий нікелевий колчедан) (Ni, Co, Fe) As2,
- гарнієрит (Mg, Ni)6(Si4O11)(OH)6*H2O та інші силікати,
- магнітний колчедан (Fe, Ni, Cu) S,
- миш'яково-нікелевий блиск (герсдорфіт) NiAsS,
- Пентландіт (Fe, Ni) 9S8.

Про нікель в організмі відомо вже чимало. Встановлено, наприклад, що вміст його в крові людини змінюється з віком, що у тварин кількість нікелю в організмі підвищена, нарешті, що існують деякі рослини та мікроорганізми - "концентратори" нікелю, що містять у тисячі і навіть у сотні тисяч разів більше нікелю, ніж довкілля.

Історія відкриття:

Нікель (англ., франц. і нім. Nickel) відкрито в 1751 р. Проте задовго до цього саксонські гірники добре знали руду, яка зовні була схожа на мідну і застосовувалася в скловаренні для фарбування стекол у зелений колір. Усі спроби отримати з цієї руди мідь виявилися невдалими, у зв'язку з чим наприкінці XVII ст. руда отримала назву купфернікель (Kupfernickel), що означає «Мідний диявол». Цю руду (червоний нікелевий колчедан NiAs) в 1751 досліджував шведський мінералог Кронштедт. Йому вдалося отримати зелений окис і шляхом відновлення останнього – новий метал, названий нікелем. Коли Бергман отримав метал у чистішому вигляді, він встановив, що за своїми властивостями метал схожий на залізо; Докладніше нікель вивчали багато хіміків, починаючи з Пруста. Ніккел - лайливе слово мовою гірників. Воно утворилося зі спотвореного Nicolaus - родового слова, що мало кілька значень. Але переважно слово Nicolaus служило для характеристики двуличних людей; крім того, воно позначало «пустотливий маленький дух», «оманливий ледар» і т.д. У російській літературі початку ХІХ ст. вживалися назви ніколан (Шерер, 1808), ніколан (Захаров, 1810), ніколь та нікель (Двігубський, 1824)

Фізичні властивості:

Нікель - ковкий та пластичний метал. Він має кубічні гранецентровані кристалічні грати (параметра = 0,35238 нм). Температура плавлення 1455 ° C, температура кипіння близько 2900 ° C, щільність 8,90 кг/дм3. Нікель - феромагнетик, точка Кюрі близько 358 ° C.

Питомий електричний опір 0,0684 мкОм.

Коефіцієнт лінійного теплового розширення б=13,5×10×6 K×1 при 0 °C.

Коефіцієнт об'ємного теплового розширення =38--39?10?6 K?1.

Модуль пружності 196-210 ДПа.

Хімічні властивості:

Атоми нікелю мають зовнішню конфігурацію електронної 3d84s2. Найбільш стійким для нікелю є стан окиснення Ni(II). Нікель утворює сполуки зі ступенем окиснення +1, +2, +3 та +4. При цьому сполуки нікелю зі ступенем окиснення +4 рідкісні та нестійкі. Оксид нікелю Ni2O3 є сильним окисником. Нікель характеризується високою корозійною стійкістю - стійкий на повітрі, у воді, у лугах, у ряді кислот. Хімічна стійкість обумовлена його схильністю до пасивування - утворення на його поверхні щільної оксидної плівки, що має захисну дію. Нікель активно розчиняється в розведеній азотній кислоті:(3 Ni + 8 HNO_3 (30%) 3 Ni(NO_3)_2 + 2 NO + 4 H_2O)і в гарячій концентрованій сірчаній:(Ni + 2 H_2SO_4 NiSO_4 + SO_2 + 2 H_2O)

З соляною та з розведеною сірчаною кислотами реакція протікає повільно. Концентрована азотна кислота пасивує нікель, проте при нагріванні реакція все ж таки протікає (основний продукт відновлення азоту - NO2). .Нікель горить лише у вигляді порошку. Утворює два оксиди NiO і Ni2O3 і відповідно два гідроксиди Ni(OH)2 та Ni(OH)3. Найважливіші розчинні солі нікелю - ацетат, хлорид, нітрат та сульфат. Водні розчини солей пофарбовані зазвичай у зелений колір, а безводні солі – жовті або коричнево-жовті. До нерозчинних солей відносяться оксалат і фосфат (зелені), три сульфіди: NiS (чорний), Ni3S2 (жовтувато-бронзовий) та Ni3S4 (сріблясто-білий). Нікель також утворює численні координаційні та комплексні сполуки. Наприклад, диметилгліоксимат нікелю Ni(C4H6N2O2)2, що дає чітке червоне забарвлення в кислому середовищі, широко використовується в якісному аналізівиявлення нікелю. Водний розчин нікелю сульфату має зелений колір. Водні розчини солей нікелю(II) містять іон гексааквінікелю(II) 2+.

Отримання:

Загальні запаси нікелю в рудах початку 1998 р. оцінюються у кількості 135 млн т., зокрема достовірні -- 49 млн.т. Основні руди нікелю - нікелін (купфернікель) NiAs, мілерит NiS, пентландит (FeNi) 9S8 - містять також миш'як, залізо та сірку; у магматичному пірротині також зустрічаються включення пентландіту. Інші руди, з яких теж видобувають Ni, містять домішки Co, Cu, Fe та Mg. Іноді нікель є основним продуктом процесу рафінування, але найчастіше його отримують як побічний продукт у технологіях інших металів. З достовірних запасів, за різними даними, від 40 до 66% нікелю знаходиться в «окислених нікелевих рудах» (ОНР), 33% - у сульфідних, 0,7% - в інших. Станом на 1997 р. частка нікелю, виробленого переробкою ЗНР, становила близько 40% загальносвітового обсягу виробництва. У промислових умовах ОНР ділять на два типи: магнезіальні та залізисті. Тугоплавкі магнезіальні руди, як правило, піддають електроплавці на феронікель (5--50 % Ni+Co, залежно від складу сировини і технологічних особливостей). . Залежно від складу сировини та застосовуваних технологічних схем кінцевими продуктами цих технологій є: закис нікелю (76-90 % Ni), синтер (89 % Ni), сульфідні концентрати різного складу, а також металеві електролітний нікель, нікелеві порошки та кобальт. Менш залізисті - нонтронітові руди плавлять на штейн. На підприємствах, що працюють за повним циклом, подальша схема переробки включає конвертування, випалювання файнштейна, електроплавку закису нікелю з отриманням металевого нікелю. Попутно видобутий кобальт випускають у вигляді металу та/або солей. Ще одне джерело нікелю: у золі вугілля Південного Уельсу в Англії - до 78 кг нікелю на тонну. Підвищений вміст нікелю в деяких кам'яних вугіллі, пефтях, сланцях говорить про можливість концентрації нікелю викопною органічною речовиною. Причини цього явища поки що не з'ясовані.

Застосування:

Нікель є основою більшості суперсплавів - жароміцних матеріалів, що застосовуються в аерокосмічній промисловості для деталей силових установок. Монель-метал (65 - 67% Ni + 30 - 32% Cu + 1% Mn), жаростійкий до 500 ° C, дуже корозійно-стійкий; біле золото (наприклад, 585 проби містить 58,5 % золота та сплав (лігатуру) із срібла та нікелю (або паладію)); ніхром, сплав нікелю та хрому (60 % Ni + 40 % Cr); пермаллою (76 % Ni + 17 % Fe + 5 % Cu + 2 % Cr), має високу магнітну сприйнятливість при дуже малих втратах на гістерезис; інвар (65% Fe + 35% Ni), що майже не подовжується при нагріванні; Крім того, до сплавів нікелю відносяться нікелеві та хромонікелеві сталі, нейзильбер та різні сплави опору типу константану, нікеліну та манганіну.Нікель присутній як компонент ряду нержавіючих сталей.

Хімічна технологія.

У багатьох хіміко-технологічних процесах як каталізатор використовується нікель Ренея.

Радіаційні технології.

Нуклід 63Ni, що випромінює частки, має період напіврозпаду 100,1 року і застосовується в крайтронах, а також детекторах електронного захоплення (ЕЗД) в газовій хроматографії.

Медицина.

Застосовується під час виготовлення брекет-систем (нікелід титану).

Протезування.

Монетна справа.

Нікель широко застосовується під час виробництва монет у багатьох країнах. У США монета номіналом 5 центів носить розмовну назву «нікель».

Нікель – пластичний метал сріблясто-білого кольору з характерним блиском. Належить до важких кольорових металів. Нікель цінна легуюча добавка. У природі у чистому вигляді нікель не зустрічається, зазвичай входить до складу руд. Чистий нікель (Nickel/Нікель), Nickel 200 та Nickel 201, видобувають шляхом спеціальних технологій.

У поєднанні з іншими металами нікель здатний утворювати тверді та міцні нікелеві сплави:

нікель-мідний сплав (Monel/Монель)– сплав на мідній основі з нікелем як легуюча добавка. У складі зазвичай до 67% нікелю та до 38% міді. До цієї групи сплавів відносять: Monel 400, Monel 401, Monel 404, Monel R-405, Monel K-500 та ін.
нікель-хромовий сплав (Inconel/Інконель)- аустенітний жароміцний сплав. До цієї групи відносять: Inconel 600, Inconel 601, Inconel 617, Inconel 625, Inconel 690, Inconel 718, Inconel 725, Inconel X-750 та ін.
нікель-залізо-хромовий сплав (Inconloy/Інколой)– можливе додавання до металу молібдену, міді, титану. До цієї групи відносять: Incoloy 20, Incoloy 800, Incoloy 800H, Incoloy 800HT, Incoloy 825, Incoloy 925 та ін.
нікель-молібденовий сплав (Hastelloy/Хастеллой)– можлива присутність у складі хрому, заліза та вуглецю. До цієї групи відносять: Hastelloy C-4, Hastelloy C-22, Hastelloy C-276, Hastelloy B-2 та ін.

Властивості нікелю

Нікель - феромагнетик, точка Кюрі - 358 ° C, температура плавлення - 1455 ° C, температура кипіння - 2730-2915 ° C. Щільність – 8,9 г/см 3 коефіцієнт теплового розширення -13,5∙10 −6 K −1. На повітрі компактний нікель – стабільний, а високодисперсний – пірофорний.

Нікель має такі властивості, як:

пластичність та ковкість;
міцність за високих температурних режимів;
стійкість до окиснення у воді та на повітрі;
твердість та достатня в'язкість;
висока корозійна стійкість;
феромагнетик;
добрий каталізатор;
добре полірується.

Поверхня нікелю покрита тонким шаром оксиду NiO, що захищає метал від окиснення.

Переваги і недоліки

Головні плюси нікелю та сплавів - жароміцність, жаростійкість та підвищена механічна міцність (тиск до 440 МПа). До переваг також можна віднести експлуатацію в розпечених концентрованих лужних та кислотних розчинах. Крім цього, нікель здатний зберігати магнітні властивості при знижених температурах.

Головним недоліком нікелю є значне зниження показників термоЕРС при швидкому охолодженні після відпалу (до 600 ° C). Також до мінусів нікелю можна віднести той факт, що у природі чистий нікель не зустрічається. Його одержують шляхом дорогих технологій, що позначається на його вартості.

Галузь застосування

Основна сфера застосування нікелю – металургія. У ній він задіяний у виробництві високолегованих нержавіючих сталей. Додаючи в розплав заліза нікель, металурги отримують міцні та пластичні сплави, які мають підвищену корозійну стійкість і стійкість до високих температур. Варто відзначити, що нікелеві сплави зберігають свої якості при тривалому тривалому нагріванні.

Завдяки цим властивостям нержавіюча та термостійка нікелева сталь застосовується:

у харчовій та хімічній промисловості;
у нафтохімічній промисловості та будівництві;
у медицині та фармацевтиці;
в авіа- та машинобудуванні;
у виготовленні підводних кабелів;
у виготовленні нагрівальних елементів промислового обладнання;
у виробництві постійних магнітів;
у виробництві верстатів та спеціального обладнання;
у виготовленні інтер'єрних елементів будівель;
у меблевій промисловості;
у виготовленні побутових приладів та домашнього начиння;

Завдяки своїй пластичності та легкості в ковці з нікелю отримують дуже тонкі вироби, наприклад, смуги, стрічки та листи з нікелю. Також нікель активно використовують у виробництві дроту та прутків.